暖通空调与节能设计的相关问题探讨

发表时间:2021/7/6   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:姜昊 李鸣昊 李洋
[导读] 摘要:随着现代建筑行业迅猛发展,暖通空调应用已成为满足新时期社会大众基本生活需求的重要手段。
        中国五洲工程设计集团有限公司  北京市  100053
        摘要:随着现代建筑行业迅猛发展,暖通空调应用已成为满足新时期社会大众基本生活需求的重要手段。但是由于暖通空调本身在建筑领域中的特殊性,低效率和高耗能并存的运行问题非常容易出现,这表明实际的暖通空调设计本身在绿色节能方面拥有比较大的优化与改进空间。因此,如何优化设计暖通空调系统是建筑建造及运行时资源节约的重要举措,值得深入探讨。
        关键词:建筑;暖通空调;节能设计
        在建筑工程的设计规划工作中,在安装暖通空调过程中体现节能的实际应用特点,逐渐成为建筑单位的重点工作内容。节能技术可有效减少暖通空调在实际使用中的能源消耗,可对有限资源进行可持续利用。在提升建筑整体质量、建筑单位综合效益的同时,有利于保护自然生态环境。暖通空调在建筑工程中的设计过程中,需要针对节能的先进技术理念,对暖通空调的设计安装流程进行优化,提升暖通空调的节能技术使实用性能。
        1 当前暖通空调应用节能技术存在的问题
        在暖通空调的设计阶段中,建筑企业对节能技术的应用认识不足,部分建筑企业在安装暖通空调的过程中,更多关注使用性能、外观。暖通空调的实际安装阶段,缺乏统一的技术标准和规范,常出现安装过程不符合节能相关标准的现象。在暖通空调的后期维护工作中,因工作人员维护不当,在暖通空调的实际运行过程中易出现风口、制冷系统堵塞等故障。
        1.1 设计阶段面临的困境
        暖通工程作为建筑工程的重要组分,设计的过程不能脱离实际情况,需要设计师综合考量建筑的特点和行业的既定标准,进而达到降低成本的目的。但是就现状而言,建筑企业往往将重点放偏了,过度重视施工环节,忽视了对于设计成本的管控。不少建筑企业的暖通工程设计环节里没有标明精细化的成本管控举措,最终的结果是工程的整体成本效益同预期差别甚远。暖通设计工作者所选的方案存在合理性质疑,设计方案与现场情况严重脱节,如果不加以调整就展开施工,后期可能出现困境的堆叠。设计环节与施工环节的关联性被切断,暖通工程的成本控制自然而然失去了保障。
        1.2 施工阶段面临的困境
        成本费用贯穿整个施工阶段,就目前的情况来看,不少建筑单位在施工方案的选择上缺少科学性和合理性,施工的技术水平也有待提升。施工方案是暖通工程现场施工的指导性文件,设计方案的时候需要充分考虑资源配置和施工进度计划安排,假使应用了不合理的方案,后续的整个施工过程都会受到一定程度的影响。材料采购过程中,不少施工企业没有关注到工程对材料性能和性价比的要求,采购回来的材料虽然符合预算标准,但是应用的实际效果却差强人意,有时甚至需要展开二次作业,致使成本费用呈现增长趋势。还有一种情况,材料采购的计划与现场施工进度相脱离,最终材料挤压,现场流动资金困难,质量问题还可能会引起二次成本投入。与此同时,暖通工程施工过程受到的影响因素数不胜数,会有一部分变更情况的出现,导致成本增加的主要原因还要归结于前期设计工作缺乏科学性和施工管理的合理性低。
        2 建筑暖通空调绿色节能设计的主要措施
        2.1 选择恰当类型的冷热源
        除合理计算建筑负荷外,在开展暖通设计过程中,首先要选择恰当类型的冷热源。为提升建筑暖通空调设计的节能性能,应力求在对生态环境进行保护的基础上节省能源,进而更加有效地降低建筑暖通系统运行过程中的实际能源消耗量。

对于北方地区的供暖设计,传统的燃煤锅炉作为热源已不能满足环保要求。热源的选择应结合环保政策、能源条件及地域气候特征等,综合考虑采用工业余热、燃气锅炉、蓄热式电热水锅炉、热泵等能源。热泵供暖是“煤改电”供暖的最佳方式,热泵可分为土壤源热泵、水源热泵以及空气源热泵。空气源热泵系统通过热泵技术直接将周围空气环境中的热量转移到供暖系统中,由于效率高、安装方便、初始投资相对较小,空气源热泵系统得到了广泛的应用。特别是近几年低温空气源热泵的出现,一些严寒、寒冷地区也将空气源热泵视为清洁供热的优选形式。地源热泵空调系统是利用地球所储藏的太阳能资源作为冷热源。冬季地源热泵把热量从土壤中转移到建筑物内,夏季再把地下的冷量转移到建筑物内。地源热泵本身具有很小的污染性以及比较高的清洁度,还可以实现能源的可再生利用,在环境保护以及促进城市发展方面作用非常显著。通过调查研究和分析可知,如果建筑暖通设计中应用了地源热泵作为冷热源,可以减少污染物的实际排放量,并且相应地,暖通系统的维护成本比较低,整体使用寿命比较长。但是,并非全部地区都适宜采用地源热泵当作热源。因此,有关设计人员必须结合建筑所在区域的气候条件、当地能源条件以及建筑具体类别等实际情况,选择恰当类型的冷热源,以便更好地增强建筑暖通系统的节能性能。
        2.2 加强能耗传输设计
        在建筑暖通系统运行期间,常常需要持续性应用某些能源。而在运输这些能源期间,不可避免地会涉及一定的能源损耗,这样会造成一些不必要的资源浪费问题,影响建筑暖通设计的节能效果。为此,要采取一些切实可行的举措,减少能源在实际传输过程中出现的损耗问题,力求提升整体的暖通设计节能效果。在设计建筑暖通空调系统过程中,首先需要选择那些保温性能比较好的保温材料,力求减少传输环节中的能量损耗,其次可以借助计算机与信息技术,实时计算建筑内部的空气参数,力求科学、合理地调整与调节暖通系统,减少系统运作中的能量损耗。与此同时,也要保证暖通系统在输送能源过程中保持良好的畅通,使其成为输送能量的动力源泉,不断提升其输送能力,进而减少整体能量输送的损耗值。此外,在设计建筑暖通系统时,要注意对回水和供水之间的温差进行有效控制,保证暖通系统设计的各项要求与规定符合国家的相关规定和技术标准,在确保建筑暖通系统运行可靠性与安全性的基础上,提升其整体的节能性能。
        2.3 优化围护结构的节能设计
        通过围护结构传递的热量和通过透明围护结构的辐射热量是暖通负荷的重要组成部分,因此优化围护结构的热工性能对整个建筑能耗的降低起着非常重要的作用。在建筑暖通空调设计中,为了增强建筑暖通系统的节能性能,可以参考我国建筑设计基本规范、法则和标准等,充分采取围护结构的一些保温隔热措施来提升其整体保温性能和节能性能,降低暖通系统的能耗。在开展建筑暖通节能设计过程中,可以有效地利用节能计算软件和能耗分析软件,本着实事求是的原则,对围护结构热工性能进行全面完善和优化设计,以便更好地发挥其节能效果。不同地区由于气候条件不同,优化围护结构的热工性能的侧重点往往不同。通常在冬季供暖为主的严寒地区,主要考虑围护结构的保温性能;在夏季空调为主的夏热冬暖地区,主要考虑围护结构的隔热性能;而在既要供暖又要制冷的夏热冬冷地区,则需要同时考虑围护结构的保温性能和隔热性能。
        3结束语
        综上所述,为了提升建筑暖通空调设计的整体效果,在实际设计时需要遵从基本规范、设计要求,并且应用先进的科学技术,重点选择好恰当类型的热源,加强能耗传输设计,优化围护结构的节能设计,创新应用变频系统以及先进的节能技术,从而实现全面提升建筑暖通空调节能设计效果。
        参考文献:
        [1]龙胜涛.暖通设计中绿色节能技术的应用[J].居舍,2020(7):91.
        [2]黄子咏.关于暖通空调节能设计及应用的研究[J].建材与装饰,2019(21):75-76.
 
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